一種冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法，該方法包括以下步驟：步驟一，向廢酸中添加鐵，以消耗廢酸中的HCl；步驟二，將經(jīng)過步驟一處理過的廢酸降溫后引入到反應罐；步驟三，將草酸溶液添加至步驟二中的反應罐進行混合并攪拌，攪拌結束后，將混合液體靜置；步驟四，向步驟三中靜置的混合液體中加入高分子絮凝劑；步驟五，將經(jīng)過步驟四處理過的溶液進行過濾，并將過濾后的液體引入另一反應罐；步驟六，在步驟五所述的反應罐中加入氨水，然后再通入氧氣；步驟七，將經(jīng)過步驟六處理過的溶液引入沉淀罐，并添加高分子絮凝劑后進行沉淀，然后提取沉淀罐中的液體。采用本發(fā)明的處理方法，得到的溶液可以作為生產(chǎn)高品質的氧化鐵紅的原料。
【專利說明】一種冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢水處理方法，特別涉及一種冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法。
【背景技術】
[0002]在冷軋鹽酸酸洗工藝中，廢酸的主要成分包括FeCl2, H2O和少量的FeCl3、HCl。產(chǎn)生的廢酸需要通過再生回收，廢酸中的鐵經(jīng)過高溫焙燒后，形成氧化鐵紅。氧化鐵紅普遍使用于建筑、橡膠、塑料、涂料等工業(yè)，其市場價值與自身的純度有著非常密切的關系。現(xiàn)行的國家標準中，根據(jù)氧化鐵紅中鐵的含量以及各項雜質的含量，將鐵紅區(qū)分為一、二、三、四級品及次品。其中一級品、二級品純度非常高且雜質含量小，是粉末冶金的主要基料，用來冶煉各種磁性合金和其他高級合金鋼。近年來，隨著軟磁技術的迅猛發(fā)展，高純度氧化鐵紅更是作為錳鋅鐵氧體的主要原材料而備受青睞，因此，對于氧化鐵紅品級的要求越來越被關注。[0003]目前，國內外冷軋酸洗機組一般都采用噴霧焙燒工藝(魯特納法)來再生廢酸并生成氧化鐵紅，為了去除廢酸中的雜質，再生廢酸前，會采用脫硅工藝來除雜，利用氫氧化鐵沉淀來去除廢酸中的重質物如硅、鋁等。該工藝的優(yōu)點是，廢酸回收效率高，排放少，產(chǎn)出的氧化鐵紅品級較高。但是，對于酸洗機組來說，廢酸中除了硅、鋁等雜質外，還會含有其它有害元素必須去除，鈣就是其中非常具有代表性的一種?，F(xiàn)有技術中，對于脫除廢酸中的硅、鋁重質物有比較成熟的工藝，而鈣在廢酸中基本是以離子態(tài)存在，在酸性環(huán)境下很難去除。鈣離子隨廢酸焙燒后即生成氧化鈣，混雜在氧化鐵紅中，會對產(chǎn)品最終的品級判定產(chǎn)生極大影響，在后期加工環(huán)節(jié)中也會產(chǎn)生諸如聚晶等質量問題。
[0004]廢酸中鈣的來源主要包括兩個方面:一是工業(yè)用水中含鈣；二是鋼板原料、氧化鐵皮中含鈣。
[0005]目前，對于降低廢酸中的鈣含量，還是以源頭控制為思路，對于工業(yè)用水中鈣含量較高的問題，可以使用水質較高的脫鹽水或過濾水，這必然會提高生產(chǎn)成本；而對于鋼板原料、氧化鐵皮中的鈣則很難進行干預和控制，這也是氧化鐵紅品質控制方面的一大難題。

【發(fā)明內容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法，有效去除冷軋鹽酸酸洗廢酸中的鈣，為生產(chǎn)氧化鐵紅提供高純度的氯化亞鐵溶液。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法，包括以下步驟:
[0008]步驟一，向廢酸中添加鐵，將廢酸溫度控制在70~90°C，反應時間> 12小時，以消耗廢酸中的HCl，反應后廢酸中FeCl2濃度控制在180g/L~240g/L，反應后廢酸的PH值< 2 ；
[0009]步驟二，將經(jīng)過步驟一處理過的廢酸降溫至30~50°C以下，引入到反應罐；
[0010]步驟三，將濃度為3~5g/L的草酸溶液添加至步驟二中的反應罐，添加量為步驟二中的反應罐中廢酸重量的1%~2%，和該反應罐中的廢酸進行混合并攪拌，攪拌時間為30min~50min,攪拌結束后,將混合液體靜置；
[0011]步驟四，向步驟三中靜置的混合液體中加入高分子絮凝劑，高分子絮凝劑的加入量為步驟二中的反應罐中廢酸重量的1%~2% ；
[0012]步驟五，將經(jīng)過步驟四處理過的溶液進行過濾，并將過濾后的液體引入另一反應te ；
[0013]步驟六,在步驟五所述的反應罐中加入氨水,使反應罐中溶液的PH值在3~5.5之間，然后再通入氧氣；
[0014]步驟七，將經(jīng)過步驟六處理過的溶液引入沉淀罐，并添加高分子絮凝劑后進行沉淀，高分子絮凝劑添加量為沉淀罐中溶液重量的1%~2%，沉淀時間大于2小時，然后提取沉淀罐中的液體。
[0015]步驟三中的草酸溶液通過將草酸溶于脫鹽水中配制而成。
[0016]步驟四和步驟七中的高分子絮凝劑是將聚丙烯酰胺加入到脫鹽水中配制而成，所述聚丙烯酰胺和脫鹽水的質量比為1:300~1:1000。
[0017]采用本發(fā)明的冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法，能夠將溶于廢酸中的鈣離子分離出來，并使之發(fā)生沉淀，得到的溶液可以作為生產(chǎn)高品質的氧化鐵紅的原料，由此生產(chǎn)出的氧化鐵紅中，氧化鈣的含量小于0.01%，達到國標一級品的判定標準。同時，添加的各種用于除鈣的介質不含對氧化鐵紅有害的元素，或是能夠在高溫焙燒下分解，本發(fā)明采用的除鈣添加介質包括草酸、聚丙烯酰胺、氨水等，其中草酸的分解溫度為157°c，氯化氨的分解溫度為338°C，聚丙烯酰胺分 解溫度為380°C，而焙燒爐內的工作溫度在600°C以上，因此，相關添加介質的殘余物不會進入氧化鐵紅，全部隨焙燒廢氣被抽出爐膛，不會帶來新的質量問題，從而避免新工藝對氧化鐵紅品質造成新的不利影響。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明的冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法按如下步驟實施:
[0019]步驟一，向廢酸中添加鐵，將廢酸溫度控制在70~90°C，反應時間> 12小時，以消耗廢酸中的HCl，反應后廢酸中FeCl2濃度控制在180g/L~240g/L，反應后廢酸的PH值<2。所述向廢酸中添加鐵可以是鋼鐵碎邊。
[0020]步驟二，將經(jīng)過步驟一處理過的廢酸降溫至30~50°C以下，引入到反應罐。
[0021]步驟三，將濃度為3~5g/L的草酸溶液添加至步驟二中的反應罐，添加量為步驟二中的反應罐中廢酸重量的1%~2%，和反應罐中的廢酸進行混合并攪拌，攪拌時間為30min~50min，攪拌結束后，將混合液體靜置，此時，草酸和鈣離子發(fā)生反應，產(chǎn)生草酸鈣(CaC2O4),但此時的草酸鈣還是比較細小的顆粒，未凝聚成團，不會發(fā)生大批量的沉淀，其反應式如下:
[0022]H2C204+Ca2+=CaC204+2H.[0023]步驟三中的草酸溶液可通過將草酸(H00CC00H)溶于脫鹽水中配制成濃度為3~5g/L的草酸溶液。
[0024]步驟四，向步驟三中靜置的混合液體中加入高分子絮凝劑，高分子絮凝劑的加入量為步驟二中的反應罐中廢酸重量的1%~2%，高分子絮凝劑的表面官能團對液體中的懸浮物有很好的吸附作用，并使之橋聯(lián)。在此作用下，部分顆粒較大的草酸鈣會絮凝成團，進而發(fā)生沉淀。
[0025]步驟四中的高分子絮凝劑可選擇聚丙烯酰胺，加入到脫鹽水中，聚丙烯酰胺和脫鹽水按質量比1:300~1:1000配制，得到液體的高分子絮凝劑。聚丙烯酰胺可以選擇納爾科公司牌號為N8173的聚丙烯酰胺。
[0026]步驟五，將經(jīng)過步驟四處理過的溶液進行過濾，并將過濾后的液體引入另一反應罐。
[0027]步驟六,在步驟五所述的反應罐中加入氨水,使反應罐中溶液的PH值在3~5.5之間，然后再通入氧氣。
[0028]加入氨水其反應式如下:
[0029]2NH40H+FeCl2=2NH4Cl+Fe (OH) 2 [0030]向反應罐內通入氧氣，將Fe (OH) 2氧化成Fe (OH) 3，此時，由于罐內PH值發(fā)生變化，草酸鈣會加速團聚，再加上Fe (OH) 3的絮凝、捕集作用，溶液中會形成大量以草酸鈣懸浮物為核心的絮狀物。
[0031]步驟七，將經(jīng)過步驟六處理過的溶液引入沉淀罐，并添加高分子絮凝劑后進行沉淀，高分子絮凝劑添加量為沉淀罐中溶液重量的1%~2%，沉淀時間大于2小時，然后提取沉淀罐中的液體。高分子絮凝劑可采用與步驟四中相同的高分子絮凝劑。在高分子絮凝劑的作用下，廢酸中的草酸鈣會大量沉淀，此時，沉淀罐中的液體為氯化亞鐵溶液，該氯化亞鐵溶液純度較高，可作為酸再生機組的原料，采用噴霧焙燒法生產(chǎn)高品質的氧化鐵紅。廢酸中的鈣則隨沉淀污泥一起被壓濾排放。另一方面，由于草酸的分解溫度< 200°C，氯化亞鐵溶液中殘余的少量草酸在焙燒爐內600°C以上的高溫環(huán)境下全部發(fā)生分解，不會對氧化鐵紅品質造成任何影響。
【權利要求】
1.一種冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，向廢酸中添加鐵，將廢酸溫度控制在70~90°C，反應時間> 12小時，以消耗廢酸中的HCl，反應后廢酸中FeCl2濃度控制在180g/L~240g/L，反應后廢酸的？!1值< 2 ；步驟二，將經(jīng)過步驟一處理過的廢酸降溫至30~50°C以下，引入到反應罐； 步驟三，將濃度為3~5g/L的草酸溶液添加至步驟二中的反應罐，添加量為步驟二中的反應罐中廢酸重量的1%~2%，和該反應罐中的廢酸進行混合并攪拌，攪拌時間為30min~50min,攪拌結束后,將混合液體靜置； 步驟四，向步驟三中靜置的混合液體中加入高分子絮凝劑，高分子絮凝劑的加入量為步驟二中的反應罐中廢酸重量的1%~2% ； 步驟五，將經(jīng)過步驟四處理過的溶液進行過濾，并將過濾后的液體引入另一反應罐；步驟六，在步驟五所述的反應罐中加入氨水，使反應罐中溶液的PH值在3~5.5之間，然后再通入氧氣； 步驟七，將經(jīng)過步驟六處理過的溶液引入沉淀罐，并添加高分子絮凝劑后進行沉淀，高分子絮凝劑添加量為沉淀罐中溶液重量的1%~2%，沉淀時間大于2小時，然后提取沉淀罐中的液體。
2.如權利要求1所述的冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法，其特征在于，步驟三中的草酸溶液通過將草酸溶于脫鹽水中配制而成。
3.如權利要求1所述的冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法，其特征在于，步驟四和步驟七中的高分子絮凝劑是將聚丙烯酰胺加入到脫鹽水中配制而成，所述聚丙烯酰胺和脫鹽水的質量比為1:300~1:1000。
【文檔編號】C02F103/16GK103833156SQ201210472798
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月20日 優(yōu)先權日:2012年11月20日
【發(fā)明者】宋俊, 章培莉, 王彥杰 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司